【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 層穩(wěn)定 8 ～ 砂頁(yè)巖 礫巖 砂巖 泥巖 全層可采 全層穩(wěn)定 5 巖石性質(zhì)、厚度特征 城子河組為雞西的的主要含煤層之一，下部砂巖開(kāi)始到上部的砂巖止，由灰色砂巖和頁(yè)巖濘灰?guī)r組成，見(jiàn)表（ 1— 3）厚度南北不一，由 650米到 710米 。 （ 1— 4）巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 名 稱(chēng) 容重 kg/cm3 孔隙度 % 抗壓強(qiáng)度 102kg/cm3 抗拉強(qiáng)度 102 kg/cm3 變形模量 102kg/c3 彈性模量 kg/cm3 砂巖 ～ 5～ 25 2～ 20 ～ ～ 8 1～ 10 礫巖 ～ 5～ 15 1～ 15 ～ ～ 8 2～ 8 泥巖 ～ ～ ～ 2～ 7 5～ 10 灰?guī)r ～ 5～ 20 5～ 20 ～ 1～ 8 5～ 10 頁(yè)巖 ～ 16～ 30 1～ 10 ～ 1～ 2～ 8 石英 ～ ～ 15～ 35 ～ 6～ 20 6～ 20 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況 城子河礦礦區(qū)地勢(shì)北高南低， 地下水成因的類(lèi)型為第四紀(jì)沖擊層孔隙水及 基巖風(fēng)化的裂隙水， 礦井涌水量隨大氣降水而變化，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，礦井涌水量較小 。 目前礦井正常涌水量 240 3m /h 最大時(shí) 650 3m /h。 含水層分布于煤層底板中巖石裂隙和構(gòu)造裂隙中，隨著礦井的深度增加有含水程度減弱的趨勢(shì)。 穆棱河離本礦的上方較遠(yuǎn)，向東逐漸流向立井井田的 深部。 本井的地層為陸相沉積地層，組成 的巖性多為細(xì)粒物質(zhì)，巖石的膠結(jié)良好，堅(jiān)硬致密，地下水主要賦存與裂隙中。 沼氣、煤塵及煤的自然性 城子河礦在開(kāi)采范圍內(nèi)各煤層煤塵爆炸指數(shù)在 33%~67%之間，屬于有煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦。 城子河全礦為 低 瓦斯突出煤礦，瓦斯的相對(duì)涌出量是 : 3m /h。 未來(lái)各 煤層瓦斯的涌出量隨著開(kāi)采深度的不延伸，涌出量有逐漸的增大的趨勢(shì)。 但基本對(duì)開(kāi)采無(wú)影響。 6 煤質(zhì)牌號(hào)及用途 全區(qū)可采煤層 4 層，均屬中厚煤層，媒質(zhì)程度中等，灰分 ～ %揮發(fā) 分 ～ %，膠質(zhì)層厚度 ～ 煤種皆為 1/3JM， 煤 的發(fā)熱量多在 5000大卡 /千克以上 .原煤揮發(fā)分： ～ %。 膠質(zhì)煤層厚度： 8～ 25mm。 煤 中含硫量： ～ %屬于低硫煤。 含磷量： ～ %屬于低磷煤。 發(fā)熱量： 5648～ 8130 卡 /克 一般作為煉焦煤使用。 煤經(jīng)洗選加工后可做為優(yōu)良的配焦和化工精練，副產(chǎn)品可供動(dòng)力或民用。 7 第二章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 井田境界 井田周邊狀 況 本礦井 東西部均以斷層為界 ，深部以 700 米 標(biāo)高為技術(shù)境界。井田 走向 公里，傾 向 公里，井田面積 平方公里。東部在勘探時(shí)為了增加本井深部?jī)?chǔ)量，經(jīng)勘探結(jié)果分析 以斷層 為界。 井田境界確定的依據(jù) 井田境界確定的依據(jù) ： 保證井田的合理尺寸中型礦井走向不小于 4000 米； 要適于選擇井筒位置，合理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； 劃分的井田范圍要為礦井發(fā)展留有空間； 以井田的勘探邊界為礦界； 以地理地形、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； 井田的未來(lái)發(fā) 展情況 隨著技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的全面提高，井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量會(huì)越來(lái)越精確， 開(kāi)采方法會(huì)進(jìn)一步提高， 可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。產(chǎn)量會(huì)超過(guò)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力！ 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指平衡表內(nèi) A+B+C 級(jí)儲(chǔ)量的總和。 礦井可采儲(chǔ)量是指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。 8 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量。 保安煤柱 參照保護(hù)煤柱的設(shè)計(jì)原則如下： (1)在一般情況下，保護(hù)煤柱應(yīng)根據(jù)受護(hù)面積邊界和移動(dòng)角值進(jìn)行圈定。 (2)地面受護(hù)面積包括受護(hù)對(duì)象及周?chē)氖茏o(hù)帶 (3)當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí)，洋感根據(jù)基巖移動(dòng)角求得垂直與受護(hù)邊界方向的上山方向移動(dòng)角和下山方向移動(dòng)角，然后再確定保護(hù)煤柱。 (4)立井保護(hù)煤柱應(yīng)按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點(diǎn)留設(shè)，立井深度大于或等于 400m 的以邊界角圈定，小于 400m 的以移動(dòng)角圈定。為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，留設(shè)保安煤柱如下： 30m～ 50m保安煤柱； 30m 保安煤柱； 15m 寬圍護(hù)帶； 20m 寬圍護(hù)帶； 5．煤層大巷兩側(cè)煤柱各寬 50～ 100m， 按以上方法計(jì)算得： 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失： Mt； 斷層保安煤柱損失： Mt； 大巷保安煤柱損失： 邊界保安煤柱損失： Mt； 總損失為： ； 儲(chǔ)量的計(jì)算方法 本礦有可采煤層 4 層，是 36B、 36A、 2 8，采用地質(zhì)塊段法，用求積儀求出面積，進(jìn)行斜面積換算， 再 乘以 煤厚和容重。 計(jì)算公式： ?? ??? MSQ c os 式中 Q — 塊段儲(chǔ)量 S — 塊段平均 面積 9 ? — 煤層平均傾角 M — 塊段平均厚度 γ — 煤的容重 儲(chǔ)量計(jì)算方法的評(píng)價(jià) 具體情況如下表 表 21 可采煤層儲(chǔ)量總表 煤層別 面積 /k 2m 工業(yè)儲(chǔ)量 /萬(wàn)噸 永久煤柱 /萬(wàn)噸 可采儲(chǔ)量 占總儲(chǔ)量的百分比 備注 36B % 永久煤柱包括工業(yè)廣場(chǎng)、井筒、井田邊界、斷層、河流建筑 36A % 23 % 8 % 總計(jì) % 10 表 22 分煤層分水平儲(chǔ)量計(jì)算表 礦井的工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 礦井的工作制度 礦井設(shè)計(jì)年工作日為 330d，每天凈提煤時(shí)間 16h。采用“ 8”工作制，兩班生產(chǎn)，一般檢修。 礦 井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定原則 應(yīng)根據(jù)地 質(zhì)條件，國(guó)民發(fā)展需要和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求，技術(shù)裝備和管理水平，充分考慮科學(xué)技術(shù)進(jìn)步等因素，依據(jù)投資少，出煤快，經(jīng)濟(jì)效益好的原則合理確定 井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲(chǔ)量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來(lái)確定，還應(yīng)該考慮到當(dāng)前及今后市場(chǎng)的需煤量。根據(jù)該井田的實(shí)際情況，初步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案 A： 水平 煤層別 工業(yè)儲(chǔ)量 (萬(wàn) t) 工業(yè)場(chǎng)地 井田境界 斷層 開(kāi)采損 失 其他損 失 合計(jì) 可采儲(chǔ)量（萬(wàn) t） Ⅰ 36B＃ 20% 56． 4 270． 6 1100． 2 36A＃ 20% 42． 1 209． 1 923． 6 23＃ 20% 37． 9 205． 8 712． 4 8 20% 20． 2 150． 7 603． 2 合計(jì) 20% 167． 6 838． 1 3340． 4 Ⅱ 36B＃ 0 102． 7 67． 5 20% 79． 6 200． 8 1478． 8 36A＃ 0 79． 4 51． 7 20% 61． 3 154． 4 1211． 7 23＃ 0 74． 7 48． 7 20% 51． 2 139． 6 982． 8 8 0 56． 0 37． 1 20% 44． 3 110． 4 813． 4 合計(jì) 0 312． 8 203． 5 20% 236． 4 603． 6 4335． 7 總計(jì) 371． 3 564． 6 362． 1 20% 404． 0 1664． 2 7875． 2 11 方案 B： 方案 C： 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)該根據(jù)礦井服務(wù)年限來(lái)確定。 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限計(jì)算公式如下： T=Z /（ A179。 k） 式中 Z— 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量， Mt； { ()cZ Z P C?? } A— 礦井生產(chǎn)能力， Mt/a； k— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)， k=～ 。 根據(jù)本礦井實(shí)際情況，取 k=。 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如下： 方案 A： （ A179。 k） = 7875． 2/（ 120179。 ） = ； 方案 B： （ A179。 k） = 7875． 2/（ 90179。 ） = 63a 方案 C： （ A179。 k） = 7875． 2/（ 60179。 ） =； 參照《煤礦工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，方案 B較為合理，即：礦井生產(chǎn)能力為 ；礦井服務(wù)年限為 T= 63a。 12 第三章 井田開(kāi)拓 概 述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式的概述 本礦區(qū)地面標(biāo)高在＋ 0至＋ 28m 之間屬于丘陵區(qū)，地區(qū)起伏不大，礦區(qū)煤層賦存穩(wěn)定，斷層少，大的斷層都作為礦區(qū)的邊界，礦區(qū)附近各個(gè)礦井井型不同，開(kāi)拓方式以立井開(kāi)拓、斜 立井聯(lián)合開(kāi)拓居多，平硐開(kāi)拓少見(jiàn)。 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況 該區(qū)水文地質(zhì)條件較單調(diào)，含水層帶分布較有規(guī)律，火成巖裂痕含水且具有導(dǎo)水性，斷層基本無(wú)水井田被火成巖帶多條且裂痕發(fā)育。部分火成裂巖墻出露地表與沖溝及河流相通，構(gòu)成巖裂痕水的補(bǔ)給來(lái)源，同時(shí)含水層還可能通過(guò)火成巖墻互相連通導(dǎo)入井下，充水因素較多，所以要加強(qiáng)對(duì)裂痕性質(zhì)、裂痕密度、富水性及發(fā)育程度的 調(diào)查，認(rèn)真分析礦井充水條件，井田為一單斜構(gòu)造，再加上煤層賦存較深，故采用立井開(kāi)拓方式。 礦井開(kāi)拓方案的選擇 井 筒 形式和井口位置 井口附近要有一定范圍用以布置工業(yè)場(chǎng)地，其中包括主輔井生產(chǎn)系統(tǒng)建筑物與結(jié)構(gòu)物礦井工業(yè)場(chǎng)地占地指標(biāo)。選擇井井筒位置應(yīng)當(dāng)充分利用地形，以地面生產(chǎn)條件系統(tǒng)布置要求，平坦地形最適合礦井建設(shè)，不僅平場(chǎng)工程量較小，大型建筑物基礎(chǔ)處理也比較簡(jiǎn)單。 1．井筒形式： 井筒形式選擇立井井筒開(kāi)拓。由于立井井筒的適應(yīng)性很強(qiáng)，具有通過(guò)復(fù)雜地質(zhì)地段的能力強(qiáng)，提升能力大，機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制，維護(hù)費(fèi) 13 用低，有效斷面大，通風(fēng)條件好，管線短，物料和人員升降速度快等優(yōu)點(diǎn)。 ： 井口位置的選擇是井田開(kāi)拓的重 要組成部分。井口位置與開(kāi)拓方式要相互協(xié)調(diào)，經(jīng)綜合比選后擇優(yōu)確定，特別是提、運(yùn)煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場(chǎng)布置相匹配，需要綜合考慮的主要因素和原則如下： （ 1）井下條件： ①在井田走向的儲(chǔ)量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲(chǔ)量基本平衡； ②井筒應(yīng)盡量避開(kāi)或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段； ③勘探程度 好 及初期工程量 少 。 （ 2）地面條件： ①井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)； ②井口要避開(kāi)地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險(xiǎn)地區(qū)； ③井口及工業(yè)場(chǎng)地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求； ④工業(yè)場(chǎng)地不占或少占用良田； 已確定井口位于井田走向方向的中部，但傾斜方向還不能確定，于是提出三種沿井田傾斜方向的井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田淺部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 （ 3）經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)比較后認(rèn)為： ①井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門(mén)最長(zhǎng)； ②井筒位于井田中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門(mén)長(zhǎng)度較短，且沿石門(mén)的運(yùn)輸工程量也?。? ③井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門(mén)也較長(zhǎng)，但對(duì)于開(kāi)采井田深部煤層及井通延伸有利； ④本井田煤層均為 緩傾斜中厚煤層，井田走向長(zhǎng)度不大，但傾斜長(zhǎng)度較大，從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，也應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時(shí)，一般由淺部向深部開(kāi)采，以達(dá)到工程量少、建 14 設(shè)速度快、投資省、成本低的效果。根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長(zhǎng)度，一個(gè)井田可以單水平開(kāi)采，亦可以多水平開(kāi)采（從上往下逐水平開(kāi)采）。每個(gè)開(kāi)采水平設(shè)井底車(chē)場(chǎng)和運(yùn)輸大巷，供該水平各采區(qū)煤的外運(yùn)、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)用。 本設(shè)計(jì)井田水平 標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個(gè)因素： 1．合理的水平服務(wù)年限； ； ； 井底車(chē)場(chǎng)及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi)。 根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案如下： 方案一：井田劃分兩個(gè)開(kāi)采水平； 一水平運(yùn)輸標(biāo)高 350m，上山開(kāi)采，水平垂高 360m； 二水平運(yùn)輸標(biāo)高為 7